本发明专利技术公开了一种防止叶盘转子碰摩的保护装置及其燃气轮机，包括保护装置安装座和多个保护装置，所述保护装置安装座与燃气轮机的机匣连接，保护装置安装座内侧安装有叶盘转子，叶盘转子上包括多个带冠叶片，所述多个保护装置固定安装于保护装置安装座内侧并与带冠叶片保持预定间隙y，每个所述保护装置上安装有多个滚动轴承，所述滚动轴承的内圈不动，外圈能够转动，当带冠叶片靠近保护装置时会首先与滚动轴承的外圈接触。本发明专利技术可以有效的避免磁悬浮支撑系统与叶冠的碰撞，在保护轴承与叶冠接触的过程中，通过调整磁悬浮支撑系统参数，使得叶冠重新与磁浮系统恢复稳定的悬浮状态。态。态。
【技术实现步骤摘要】
一种防止叶盘转子碰摩的保护装置及其燃气轮机
[0001]本专利技术涉及燃气轮机
，尤其涉及一种防止叶盘转子碰摩的保护装置及其燃气轮机。
技术介绍
[0002]燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
[0003]当燃气轮机叶盘转子处于高速旋转时，叶片会发生振动，由于叶片与机匣之间的间隙过小，进而可能会与机匣内表面产生碰撞摩擦，叶片和机匣都将会产生磨损，使用寿命会大大缩减。因此防止叶片与机匣的碰撞摩擦尤为重要。专利技术专利CN201510398969.3设计了一种用于控制压气机振动的阻尼环装置，通过阻尼环控制叶片的振动。技术专利CN202023278818.X设计了一种高强度耐高温燃气轮机涡轮叶片，用于防止涡轮叶片由于温度过高或者应力过大发生变形。技术专利CN201821531267.3在叶片榫头底部开有用于调节频率的调节盲孔，轮缘底部开有槽口，槽口安装阻尼环，通过调节盲孔和阻尼环来减小叶片的振动，但调节盲孔与阻尼环位置不好控制设计。技术专利CN201821559200.0通过在带冠叶片增加带状阻尼拉筋条减振结构，来减少叶片振动，但拉筋条结构容易损坏且不易于加工。技术专利CN20100194830.X设计一种带冠叶片，在叶冠篦齿中间设有减重凹槽，凹槽之间有加强筋，通过减少叶片的重量和离心力减少叶片的振动碰摩，但加工过于繁琐，这类方法通过改变叶片结构或增加装置来控制叶片振动，但由于叶片的高速运动，叶片与机匣内表面仍有碰撞摩擦的可能。
[0004]现有的保护轴承一般使用滚动轴承，滚动轴承内圈随着轴进行整周回转，外圈由轴承座进行固定，但在燃气轮机磁浮叶冠结构中，叶冠是整周回转的，且叶冠上方已经装有径向磁轴承，径向磁轴承产生电磁力作用在叶冠上，使叶冠稳定悬浮，如果使用现有的滚动轴承作为保护装置，将无法保证保护装置的整周回转。电磁悬浮支撑利用产生的电磁力作用在叶冠上，使高速旋转的叶冠在电磁力的支撑下逐渐恢复到平衡，有效的防止了叶片与机匣的碰摩事故，但这类设计一旦出现失稳的情况，电磁悬浮系统出现损坏故障，将导致叶冠与磁浮结构的碰撞，造成损坏。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种防止叶盘转子碰摩的保护装置及其燃气轮机，在碰摩发生的同时，可以有效的避免磁悬浮支撑系统与叶冠的碰撞，在保护轴承与叶冠接触的过程中，通过调整磁悬浮支撑系统参数，使得叶冠重新与磁浮系统恢复稳定的悬浮状态。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种防止叶盘转子碰摩的保护装置，包括保护装置安装座和多个保护装置，所述保护装置安装座与燃气轮机的机匣连接，保护装置安装座内侧安装有叶盘转子，叶盘转子上包括多个带冠叶片，
[0008]所述多个保护装置固定安装于保护装置安装座内侧并与带冠叶片保持预定间隙y，每个所述保护装置上安装有多个滚动轴承，所述滚动轴承的内圈不动，外圈能够转动，当带冠叶片靠近保护装置时会首先与滚动轴承的外圈接触。
[0009]进一步地，还包括安装于保护装置安装座内侧的磁悬浮支撑系统，磁悬浮支撑系统包括多个磁悬浮系统磁极和多个磁悬浮系统线圈，所述磁悬浮系统线圈绕在对应的磁悬浮系统磁极上,磁悬浮支撑系统与带冠叶片保持预定间隙x，所述间隙x大于间隙y。
[0010]进一步地，所述保护装置安装于两组相邻的磁悬浮系统磁极的中间位置。
[0011]进一步地，还包括两个径向位移传感器，径向位移传感器装在保护装置安装座内，并通过螺母固定，用于检测叶盘转子的径向位移。
[0012]进一步地，还包括安装于保护装置安装座内的多个加强筋，所述多个加强筋用于加强保护装置安装座的强度。
[0013]进一步地，所述保护装置还包括保护装置支座、保护装置前固定板、保护装置后固定板，所述滚动轴承安装在保护装置支座内，滚动轴承外圈和保护装置支座之间为间隙配合，每个保护装置内安装有至少三个滚动轴承，每个保护装置内的滚动轴承的数量能够满足同时与两个以上带冠叶片的叶冠接触，保护装置前固定板和保护装置后固定板通过保护装置固定板下安装柱穿过滚动轴承内圈，下安装柱与滚动轴承内圈为过盈配合，保护装置前、后固定板开有铆钉孔，利用铆钉将保护装置前固定板和保护装置后固定板连接固定为一体，保护装置支座开有通孔，保护装置前固定板和保护装置后固定板通过保护装置固定板上安装柱安装在通孔内，然后通过铆钉孔用铆钉将保护装置前、后固定板连接固定一起。
[0014]进一步地，所述保护装置和磁悬浮支撑系统的数量分别为四个，四个保护装置沿周向90
°
均匀分布，四个磁悬浮支撑系统沿周向90
°
均匀分布。
[0015]根据上述的防止叶盘转子碰摩的保护装置的使用方法，燃气轮机叶盘转子高速旋转时，当碰摩间隙有消失的趋势，磁悬浮支撑系统发挥作用，磁悬浮系统线圈通电产生电磁力使叶盘转子稳定悬浮，避免叶片碰摩的发生；当碰摩间隙有消失的趋势且磁悬浮支撑系统因故障无法提供足够支承力时，保护装置发挥作用，由于保护装置与叶盘转子的间隙要比磁悬浮系统磁极与叶盘转子的间隙小，因此，叶盘转子和保护装置接触并一同回转，在保护装置与叶片叶冠接触回转的过程中，通过调整磁悬浮支撑系统控制参数，使得叶冠重新与磁悬浮支撑系统恢复稳定的悬浮状态。
[0016]一种燃气轮机，包括燃气轮机叶盘转子、燃气轮机前机匣、燃气轮机后机匣和铆钉，还包上述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，燃气轮机前机匣和燃气轮机后机匣通过铆钉与保护装置安装座连接固定在一起，燃气轮机叶盘转子安装于燃气轮机前机匣和燃气轮机后机匣内部，叶盘转子安装于燃气轮机叶盘转子上。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1.本方案的结构可以有效的防止叶冠与磁浮结构的碰摩，当磁浮系统出现失效时，保护装置与叶冠进行回转，起到一定支撑作用，当磁浮系统恢复作用时，使叶冠恢复到正常工作位置。
[0019]2本方案设计的保护装置结构不仅仅用于磁悬浮支撑中，没有磁浮结构，保护装置结构同样起到保护叶冠与机匣之间的碰摩。
[0020]3.本方案设计的保护装置与叶冠滚动接触的长度覆盖多组叶片，使叶冠受力均
匀，不易应力集中，产生变形。
[0021]4.本方案设计的保护装置使用多个滚动轴承与叶冠接触，滚动轴承外圈表面所承受的冲击力减小，减小了滚动轴承外圈接触表面的疲劳，延长了滚动轴承的使用寿命。本方案所使用的滚动轴承是内圈固定，外圈与叶冠接触滚动，与现有的滚动轴承内圈滚动、外圈固定不同。
[0022]5.本方案设计的保护装置确保了径向方向位移不变，保证了当磁悬浮系统失效时，带冠叶片先与保护装置滚动接触。
[0023]6.本方案设计的保护装置使用多个滚动轴承与叶冠接触，外圈与叶冠接触滚动，确保了整周回转。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防止叶盘转子碰摩的保护装置，包括保护装置安装座(3)和多个保护装置(11)，所述保护装置安装座(3)与燃气轮机的机匣连接，保护装置安装座(3)内侧安装有叶盘转子(7)，叶盘转子(7)上包括多个带冠叶片，其特征在于，所述多个保护装置(11)固定安装于保护装置安装座(3)内侧并与带冠叶片保持预定间隙y，每个所述保护装置(11)上安装有多个滚动轴承(16)，所述滚动轴承(16)的内圈(20)不动，外圈能够转动，当带冠叶片靠近保护装置(11)时会首先与滚动轴承(16)的外圈接触。2.根据权利要求1所述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，其特征在于，还包括安装于保护装置安装座(3)内侧的磁悬浮支撑系统，所述磁悬浮支撑系统包括多个磁悬浮系统磁极(9)和多个磁悬浮系统线圈(10)，所述磁悬浮系统线圈(10)绕在对应的磁悬浮系统磁极(9)上,磁悬浮支撑系统与带冠叶片保持预定间隙x，所述间隙x大于间隙y。3.根据权利要求2所述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，其特征在于，所述保护装置(11)安装于两个相邻的磁悬浮系统磁极(9)的中间位置。4.根据权利要求2所述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，其特征在于，还包括两个径向位移传感器(13)，径向位移传感器(13)装在保护装置安装座(3)内，并通过螺母(131)固定，用于检测叶盘转子(7)的径向位移。5.根据权利要求2所述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，其特征在于，还包括安装于保护装置安装座(3)内的多个加强筋(12)，所述多个加强筋(12)用于加强保护装置安装座(3)的强度。6.根据权利要求2所述的防止叶盘转子碰摩的保护装置，其特征在于，所述保护装置(11)还包括保护装置支座(14)、保护装置前固定板(15)、保护装置后固定板(17)，所述滚动轴承(16)安装在保护装置支座(14)内，滚动轴承(16)的外圈和保护装置支座(14)之间为间隙配合，每个保护装置内安装有至少三个滚动轴承(16)，每个保护装置内的滚动轴承(16)的数量能够满足同时与两个以上带冠叶片的叶冠接触，保护装置前固定板(15)和保护装置后固定板(17)通过保护装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：寇海江，张涛，杜娇娇，曹阳，竺志大，张帆，曾励，杨坚，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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